Googleネイティブクライアント

Googleネイティブクライアント
開発者Google、その他
初回リリース2011年9月16日[ 1 ] （2011年9月16日）
安定版リリース
SDK: Pepper 45 / 2015年7月10日 ( 2015-07-10 )

クライアント: Google Chromeと同じ

リポジトリ
書かれたC、C++
オペレーティング·システムWindows、Linux、macOS、ChromeOS
プラットフォームx86、ARM、MIPS
後継Webアセンブリ
タイプネイティブコード用のWebブラウザのサンドボックス
ライセンス新しいBSD
Webサイト開発者.chrome .com /docs /ネイティブクライアント/Wikidataで編集する

Google Native Client（NaCl）は、Intel x86、ARM、MIPSネイティブコードのサブセット、またはポータブル実行ファイルをサンドボックス内で実行するための、廃止されたサンドボックス技術です。ユーザーのオペレーティングシステムに依存せず、 Chromiumベースのウェブブラウザからネイティブコードを安全に実行できるため、ウェブアプリをネイティブに近い速度で実行できます。これはGoogleのChromeOS計画と一致しています。また、ブラウザプラグインや他のアプリケーションの一部、あるいはZeroVMなどのアプリケーション全体を保護するためにも使用できます[ 2 ]。[ 3 ]

Googleは、Google Chromeが9月に導入されて間もない2008年12月8日にNative Clientを一般公開した。[ 4 ] NaClは、2011年9月に安定したChromeバージョンでリリースされ、ウェブで一般公開された。[ 1 ] 2013年にGoogleは、アーキテクチャに依存しない、 NaClの事前コンパイルバージョンであるPortable Native Client（PNaCl）を導入した。[ 5 ] NaClの一般的な概念（ウェブブラウザでネイティブコードを実行する）は、以前にActiveXで実装されていたが、NaClはサンドボックスでコンテンツを実行する一方で、ActiveXアプリケーションはシステム（ディスク、メモリ、ユーザーインターフェイス、レジストリなど）に完全にアクセスできる。Mozillaは、ActiveXとNaClの両方の代替としてasm.jsを提案した。asm.jsでは、 CまたはC++で記述されたアプリケーションをブラウザで実行するようにコンパイルすることもでき、事前コンパイルもサポートしているが、JavaScriptのサブセットであるため、直接サポートしていないブラウザとも下位互換性がある。

2016年10月12日、Chromiumの問題追跡システムへのコメントで、GoogleのPepperチームとNative Clientチームが人員削減されたことが示されました。[ 6 ] 2017年5月30日、GoogleはPNaClを廃止し、WebAssemblyに移行すると発表しました。[ 7 ]当初、Googleは2018年第1四半期にPNaClを削除する予定でしたが、[ 7 ]開発者は2022年6月まで何度も延期しました。[ 8 ] [ 9 ]

概要

Native Client は、 Google が開発したオープンソース プロジェクトでした。[10] Quake、 [ 11 ] XaoS、Battle for Wesnoth 、 [ 12 ] Doom 、 [ 13 ] Lara Croft and the Guardian of Light、[ 14 ] From Dust、[ 15 ] MAMEなどのゲームや、サウンド処理システムCsoundが Native Client に移植されています。 Native Client は、バージョン 14 以降Google Chromeウェブ ブラウザーで使用でき、バージョン 31 で Portable Native Client (PNaCl、発音: pinnacle) がリリースされてから、デフォルトで有効になっています。[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] Native Client は、 Dæmon ゲーム エンジンなど、ウェブ ブラウザー以外のソフトウェアでダウンロードしたコードを安全に実行するためにも使用されています。[ 19 ]

ARM実装は2010年3月にリリースされました。[ 20 ] x86-64、 IA -32、MIPSもサポートされていました。

PNaCl環境でアプリケーションを移植可能に実行するには、アーキテクチャに依存しない安定したLLVM中間表現バイトコードのサブセットにコンパイルする必要があります。[ 21 ]実行ファイルはPNaCl実行ファイル（pexe）と呼ばれます。PNaClツールチェーンは.pexeファイルを作成し、PNaClツールチェーンは.nexeファイルを作成します。.nexeファイルのマジックナンバーは0x7F 'E' 'L' 'F'で、 ELFです。Chromeでは、これらのファイルは実行できるようにアーキテクチャ固有の実行ファイルに変換されます。

NaClは、x86-64とARM上のサンドボックス化にソフトウェア障害検出と分離を使用しています。[ 22 ] Native Clientのx86-32実装は、x86アーキテクチャのめったに使用されないセグメンテーション機能を利用する斬新なサンドボックス化方法で注目に値します。 [ 23 ] Native Clientは、サンドボックス化されたコードがアクセスできるメモリ範囲を制限するためにx86セグメントを設定します。システムコールを実行するような安全でない命令の使用を防ぐためにコード検証を使用しています。コードが安全な命令の真ん中に隠れた安全でない命令にジャンプするのを防ぐために、Native Clientでは、すべての間接ジャンプが32バイト境界で整列されたブロックの先頭へのジャンプであることを要求し、命令がこれらのブロックをまたぐことは許可されていません。[ 23 ]これらの制約のため、CおよびC++コードは、 GNUツールチェーン、具体的にはGNUコンパイラコレクション（GCC）、GNU Binutils、LLVMのカスタマイズされたバージョンを提供するネイティブクライアントで実行するために再コンパイルする必要があります。

Native Client はBSD スタイルのライセンスに基づいてライセンスされます。

ネイティブクライアントはCライブラリとしてNewlibを使用しますが、 GNU Cライブラリ（GNU libc）の移植版も利用可能です。[ 24 ]

歴史

2011年12月9日、Googleは、Bastion （ Chromeウェブストアではサポート終了）を含む、リッチでプロセッサを大量に消費するグラフィックで知られるゲームのChrome専用バージョンをいくつか新たに提供開始することを発表し、この技術の成熟度を示しました。NaClは、ハードウェアアクセラレーションによる3Dグラフィック（OpenGL ES 2.0経由）、サンドボックス化されたローカルファイルストレージ、動的読み込み、全画面モード、マウスキャプチャ機能を備えています。また、NaClを携帯型デバイスでも利用できるようにする計画もありました。[ 25 ] [ 26 ]

ポータブルネイティブクライアント（PNaCl）はアーキテクチャに依存しないバージョンです。PNaClアプリは事前にコンパイルされます。ほとんどのユースケースでは、NaClよりもPNaClが推奨されます。[ 27 ] NaClの一般的な概念（Webブラウザでネイティブコードを実行する）は、以前ActiveXで実装されており、現在も使用されている間はシステム（ディスク、メモリ、ユーザーインターフェイス、レジストリなど）へのフルアクセスが可能です。ネイティブクライアントはサンドボックスを使用することでこの問題を回避しています。

Mozilla による代替手段はasm.jsで、これもCまたはC++で記述されたアプリケーションをブラウザーで実行できるようにコンパイルでき、事前コンパイルもサポートしますが、JavaScript のサブセットであるため、直接サポートしていないブラウザーとの下位互換性があります。

2016年10月12日、Chromiumの問題追跡システムへのコメントで、GoogleのPepperチームとNative Clientチームが人員削減されたことが示されました。[ 6 ] 2017年5月30日、GoogleはPNaClを廃止し、WebAssemblyに移行すると発表しました。[ 7 ]当初、Googleは2018年第1四半期にPNaClを削除する予定でしたが、[ 7 ]その後2019年第2四半期に削除し、[ 28 ] 2022年6月に（ Chromeアプリと共に）削除されました。[ 8 ] [ 9 ]

ペッパー

NaClは塩化ナトリウム、つまり一般的な食卓塩を表します。語呂合わせでコショウの名前も使われました。Pepper APIは、ネイティブクライアントモジュールを作成するためのクロスプラットフォームのオープンソースAPIです。[ 29 ] PepperプラグインAPI、またはPPAPI [ 30 ] [ 31 ]は、ネイティブクライアントで保護されたウェブブラウザプラグイン用のクロスプラットフォームAPIで、最初はNetscapeのNPAPIに基づいていましたが、その後ゼロから書き直されました。ChromiumとGoogle Chromeで、 Adobe FlashのPPAPIバージョン[ 32 ]と組み込みのPDFビューアを有効にするために使用されました。[ 33 ]

PPAPI

2009年8月12日、Google Codeのページで新しいプロジェクト「Pepper」と、それに関連する「Pepper Plugin API（PPAPI）」が紹介されました。 [ 34 ]これは「プラグインの移植性とセキュリティを向上させるためのNPAPIへの一連の変更」です。[ 35 ]この拡張機能は、アウトプロセスプラグイン実行の実装を容易にするために特別に設計されています。さらに、このプロジェクトの目標は、プラグインを完全にクロスプラットフォーム化するためのフレームワークを提供することです。検討されているトピックには以下が含まれます。

  • ブラウザ間での NPAPI のセマンティクスの統一。
  • レンダラー ブラウザとは別のプロセスで実行されます。
  • ブラウザの合成プロセスを使用してレンダリングを標準化します。
  • 標準化されたイベントと 2D ラスタライズ関数を定義します。
  • 3D グラフィックス アクセスを提供するための最初の試み。
  • プラグインレジストリ。

Pepper APIはゲームパッド（バージョン19）とWebSocket（バージョン18）もサポートしています。[ 36 ]

2010年5月13日時点では、GoogleのオープンソースブラウザであるChromiumが、新しいブラウザプラグインモデルを採用した唯一のウェブブラウザであった。[ 37 ] 2020年現在、PepperはChrome、Chromium、OperaやMicrosoft EdgeなどのBlinkレイアウトエンジンベースのブラウザでサポートされている。

2020年8月、Googleは2022年6月にGoogle ChromeとChromiumからPPAPIのサポートを削除すると発表した。[ 38 ]

Firefox の PPAPI

Firefoxの開発者は2014年に、Chromeへの実装以外にAPIの完全な仕様がなく、Chrome自体がBlinkレイアウトエンジンでのみ使用するように設計されており、文書化されていないFlash Playerプラグイン固有のプライベートAPIを持っていたため、Pepperをサポートしないと述べた。[ 39 ] 2016年10月、MozillaはPepper APIとPDFiumをFirefoxの将来のリリースに組み込むかどうかを再検討し、検討していると発表したが[ 40 ]、そのような措置は取られなかった。2017年7月、AdobeはFlashを非推奨とし、2020年末にサポートを終了すると発表した。 [ 41 ] 2021年1月までに、Adobe Flash Player、Google Chrome、Firefox、Safari、Windows [ 42 ]はFlashを無効化または完全に削除するアップデートを受け取った。

アプリケーション

あるウェブサイト[ 43 ]では、サーバー上でNaCLを使用して、ユーザーがブラウザからGoプログラミング言語を試すことができるようにしました。 [ 44 ]

ウェブブラウザ以外での使用

オープンソースのゲーム「Unvanquished」は、Q3VM（ Quake III仮想マシン） [46]の代わりに、Dæmonゲームエンジン[ 45 ]のNative Clientを利用しています。 [ 46 ] [ 47 ]このゲームエンジンでは、Native Clientサンドボックスを使用して、ゲームサーバーからダウンロードした任意のゲームコード（MOD）を安全に実行します。Native Clientテクノロジを使用することで、ゲーム開発者は仮想マシンで実行されるゲームにC++言語を使用し、C++ライブラリを使用し、ゲームとエンジン間でコードを共有し、Q3VMよりも優れたパフォーマンスを得ることができます。[ 19 ]

受付

一部のブラウザ開発者グループは Native Client テクノロジをサポートしていましたが、他のグループはサポートしていませんでした。

サポーター

IMVUのChad Austin氏は、ネイティブクライアントが（ネイティブコードに比べて約5%のペナルティで）安全に高性能なアプリケーションをWebに導入できる点と、（JavaScript以外の）プログラミング言語を選択できる点を高く評価しました。[ 48 ]

Id Softwareのジョン・D・カーマックはQuakeCon 2012でNative Clientを称賛し、次のように述べた。「ブラウザ内で何かを行う必要がある場合、Native Clientははるかに興味深いものです。なぜなら、最初から非常に巧妙なx86ハックとして始まり、ユーザーモードでこれらすべてをサンドボックス化できるという興味深い方法があったからです。今では動的再コンパイルが可能で、CまたはC++でプログラムし、完全にネイティブなコードのための-O4最適化レベルではないものの、ネイティブコードに非常に近いものにコンパイルされます。これにより、あらゆる悪意のあるポインタ追跡など、to-the-metalゲーム開発者としてやりたいことが何でもできるようになります。」[ 49 ]

批判者

他の IT プロフェッショナルは、このサンドボックス テクノロジには重大な相互運用性の問題があるため、より批判的でした。

Mozillaの製品担当副社長ジェイ・サリバン氏は、Mozillaはブラウザ内でネイティブコードを実行する予定はないとし、「これらのネイティブアプリはウェブページ内の小さなブラックボックスに過ぎません。[...] 私たちはHTMLを本当に信じており、そこに注力したいと考えています。」と述べた。[ 50 ]

MozillaのChristopher Blizzard氏はNaClを批判し、ネイティブコードはソースコード駆動型のWebと同じように進化することはできないと主張した。また、NaClをDLL Hellに悩まされているMicrosoftのActiveX技術と比較した。[ 2 ]

OperaのCTOであるHåkon Wium Lie氏は、「NaClは『ウェブ以前の古き悪しき時代を懐かしんでいる』ようだ」とし、「ネイティブクライアントは新しいプラットフォームを構築する、あるいは古いプラットフォームをウェブに移植するものであり[...]複雑さとセキュリティの問題をもたらし、ウェブプラットフォームから焦点を奪うことになるだろう」と語った。[ 2 ]

第二世代

Googleが開発した第2世代のサンドボックスはgVisorです。[ 51 ] [ 52 ]これはGoogle Cloud、より正確にはGoogle App EngineにおけるNaClの代替となるものです。GoogleはWebAssemblyも推進しています。[ 53 ]

参照

参考文献

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例

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